KR101334831B1 - 부유식 구조물의 스퍼드캔 - Google Patents

Abstract

레그가 해저에서 쉽게 고정 및 분리될 수 있도록 하는 부유식 구조물의 스퍼드캔이 제공된다.
이 부유식 구조물의 스퍼드캔은, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 레그의 하단에 설치되는 바디와, 바디에 인접한 토양을 드릴링하기 위한 드릴모듈을 포함할 수 있다.

Description

부유식 구조물의 스퍼드캔{SPUD CAN OF FLOATING STRUCTURE}

본 발명은 부유식 구조물의 스퍼드캔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바디 주위를 드릴링하여 스퍼드캔의 해저 침투시 해저에서 쉽게 고정하고, 스퍼드캔의 해저 추출시 레그를 해저에서 쉽게 분리할 수 있는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 관한 것이다.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력 발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 그런데, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 까다로운 환경적인 조건이 요구된다. 예를 들어, 풍력 발전기가 설치되는 장소는 블레이드의 유의미한 회전을 얻기 위한 일정 수준 이상의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력 발전기의 구동 시 발생되는 소음에 따른 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한, 이러한 환경적인 조건을 만족한다고 하더라도, 풍력 발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 필요하다.

최근에는 위와 같은 제약 조건으로부터 상대적으로 자유로운 해상 풍력 발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력 발전기는 다양한 방법으로 설치될 수 있으나, 일반적으로 부품을 몇 개의 유닛으로 나누어 육상에서 제작한 후, 제작된 유닛을 해상으로 옮겨 조립하는 방법으로 설치되고 있다. 육상에서 제작된 해상 풍력 발전기의 유닛을 해상으로 옮기고, 해상에서 해상 풍력 발전기를 설치하는 선박을 일반적으로 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel)이라고 한다.

풍력 발전기 설치 선박은 작업 특성상, 항해 모드(Transit Mode)와 잭업 모드(Jackup Mode)로 운용될 수 있다. 구체적으로, 풍력 발전기 설치 선박은 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치까지 항해 모드로 이동한다. 항해 모드에서 레그는 해수에 의한 저항을 줄이고자 선체의 상방으로 이동된 상태를 유지할 수 있다. 그 후, 풍력 발전기 설치 선박은 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 선체가 해수면으로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 선체를 레그를 따라 들어올린다. 선체가 일정 위치에 다다르게 되면, 풍력 발전기 설치 선박은 선체의 이동을 중지하고 해상 풍력 발전기를 설치하는 작업을 수행하며, 설치가 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 설치 위치까지 이동한다.

한편, 위와 같이 항해 모드와 잭업 모드로 운용되는 부유식 구조물의 다른 예로서, 시추 기능을 갖는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)이 있다. 잭업 플랫폼은 시추를 위한 데릭을 포함하며, 항해 모드로 시추 위치까지 이동한 후, 잭업 모드로 전환하여 레그를 내려 해저에 박은 후, 선체를 레그를 따라 들어올린다. 잭업 플랫폼은 선체가 해수면에서 이격된 상태에서 시추 작업을 수행하며, 시추 작업이 완료되면 위의 순서의 역순으로 진행하여 다음 시추 위치까지 이동할 수 있다.

이러한 부유식 구조물은 잭업 모드에서 레그를 해저에 침투시킨다. 레그의 하단부에는 해저로의 침투를 용이하게 하고 파지력을 높이기 위한 스퍼드캔(Spud-can)이 제공되며, 레그는 해저로 일정 깊이 침투함으로써 스퍼드캔을 해저에 고정된다.

이 부유식 구조물은 작업이 완료되거나, 폭풍우 등 비상상황이 닥치게 되면 해당 지역을 벗어나야 한다. 이 경우, 선체는 레그를 따라 다시 해수면에 부유할 수 있는 수준까지 하강하며, 레그를 들어올려야 한다.

그런데, 레그의 하단부인 스퍼드캔(Spud-can)이 해저에 단단하게 고정되어 있는 경우에는 레그를 들어올릴 수 없다. 다수 개의 레그가 제공되는 경우, 그 중 어느 하나의 레그만 들어올릴 수 없다면, 선체가 균형을 잃어 쓰러져 큰 사고가 발생될 수 있다. 설사, 선체가 균형을 잃지 않는 경우라고 하더라도, 폭풍우 등에 의해 선체가 쓰러지는 사고가 발생될 수 있다.

이에 해저에 고정되어 있는 레그를 들어올려야 하는 경우, 레그와 해저 사이의 마찰력을 감소시켜, 레그를 해저에서 쉽게 분리할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.

미국공개특허 US2010/0067989 (2010.05.18. 공개) 미국공개특허 US2008/0247827 (2008.10.09. 공개)

본 발명의 실시예들은 해저에 대한 스퍼드캔의 마찰력을 감소시켜 레그가 해저에서 쉽게 고정 및 분리될 수 있도록 하는 부유식 구조물의 스퍼드캔을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서, 상기 레그의 하단에 장착되는 바디; 상기 바디에 인접한 토양을 드릴링하기 위한 드릴모듈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 바디는 상기 드릴모듈이 장착되는 내벽; 및 상기 내벽 사이에 복수의 챔버가 형성되도록 상기 내벽을 감싸는 외벽을 포함할 수 있다.

또한, 상기 외벽에는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 상기 드릴모듈의 가압시 외부로 분리되는 템포러리 플레이트가 장착될 수 있다.

또한, 상기 챔버는 상기 바디에서의 워터 젯팅을 위해 워터가 수용되는 워터 챔버; 및 상기 드릴모듈이 장착되는 드릴 챔버를 포함할 수 있다.

또한, 상기 드릴모듈은 비트; 상기 비트에 회전력을 제공하는 드릴모터; 상기 비트가 상기 바디에서 입,출하도록 상기 드릴모터의 이동을 안내하는 가이드편; 및 작동로드를 매개로 상기 드릴모터에 연결되어 상기 드릴모터를 상기 가이드편을 따라 이동시키는 액츄에이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 드릴모듈은 선단이 상기 바디의 외부로 돌출되는 비트; 및 상기 바디의 내부에 장착되고 상기 비트에 회전력을 제공하는 드릴모터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 바디에는 워터 분사를 위한 워터젯팅수단이 마련될 수 있다.

또한, 상기 워터젯팅수단은 상기 바디의 외면에 설치되는 복수의 분사노즐로 이루어지는 워터젯팅부; 및 상기 워터젯팅부에 워터를 제공하는 워터공급부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 해저와 스퍼드캔의 접촉부위에 대한 스퍼드캔의 마찰력을 감소시킴으로써, 스퍼드캔을 해저에 침투시키는 경우 레그를 해저에서 쉽게 고정할 수 있고, 스퍼드캔을 해저에서 분리하는 경우 레그를 해저에서 쉽게 분리할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들은 스퍼드캔의 둘레부에 묻어 있는 이물질(따개비, 조개...)의 제거를 통해, 레그를 들어올릴 경우, 이물질에 의한 레그의 하중 증가를 방지함으로써, 레그의 작동 시스템의 부하를 감소시키고, 부착물에 의한 스퍼드캔의 부식을 미연에 방지할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 4는 도 3의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 따른 드릴모듈의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.
도 7은 도 6의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 부분 측단면도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부유식 구조물의 잭업 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 부유식 구조물(1)은, 물에 부유할 수 있는 본체(10)와, 본체(10)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 레그(Leg, 20)와, 레그(20)와 본체(10)를 상하 방향으로 상대 운동시키며 레그(20)를 지지하는 레그 지지부(30) 및 레그(20)의 하단부에 연결되어 레그(20)를 해저에 고정시키는 스퍼드캔(500)을 포함할 수 있다.

여기서, 부유식 구조물(1)은 풍력 발전기 설치 선박(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 또는 잭업 플랫폼(Jack-up Platform)일 수 있으며, 본 실시예에서는 부유식 구조물(1)이 풍력 발전기 설치 선박인 것을 예로 들어 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 후술할 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물은 모두 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

구체적으로, 본체(10)는 부유 가능한 직사각형 형태의 평면 구조를 가질 수 있으며, 일반적인 상선(예: 컨테이너선)에 비해 폭이 넓고 높이가 낮으며 길이가 짧은 구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상에 따른 본체(10)는 레그(20) 및 레그 지지부(30)가 설치될 수 있는 임의의 입체적 구조를 가질 수 있다.

이 본체(10)에는 부유식 구조물(1)의 기능에 따른 피적재물(2)이 적재될 수 있다. 본 실시예의 경우, 본체(10)에는 해상 풍력 발전기의 부품인, 블레이드와 나셀, 타워 등이 피적재물(2)로서 적재될 수 있으며, 피적재물(2)을 본체(10)에 고정시키는 적재 유닛(12)이 제공될 수 있다. 물론, 도 1에 도시된 피적재물(2)의 종류 및 적재 방식은 일 예에 불과하며, 피적재물(2)은 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양한 형태로 적재될 수 있다. 예를 들어, 블레이드와 나셀은 서로 분리된 상태로 적재될 수 있으며, 부유식 구조물(1)이 잭업 플랫폼인 경우 피적재물(2)은 라이저 파이프일 수 있다.

또한, 이 본체(10)에는 이동 및 위치 제어를 위한 추진장치(미도시)가 제공될 수 있고, 본체(10)에는 블레이드와 나셀, 타워 등의 피적재물(2)을 운반하여 해상 풍력 발전기를 설치할 수 있는 크레인(40)이 제공될 수 있다.

레그(20)는 해저에 대한 지지력을 향상시키기 위해, 해저 지형에 맞추어 높이 및 지지 형태가 가변되는 구조를 구현할 수 있다.

이러한 레그(20)는 본체(10)를 상하 방향으로 관통하도록 설치되고, 잭업 상태에서 본체(10)의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖도록 형성되며, 원기둥, 사각 트러스 구조, 삼각 트러스 구조 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

레그 지지부(30)는 레그(20)가 통과할 수 있도록 레그웰에 대응되는 위치에 설치되며, 레그(20)와 본체(10)가 상하 방향으로 상대 운동할 수 있도록 레그(20)를 지지한다. 구체적으로, 레그 지지부(30)는 모터 등의 구동장치를 구비하며, 구동장치의 작동에 의해 레그(20)를 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동시키거나, 본체(10)를 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 레그 지지부(30)에는 피니언 기어 및 모터가 설치되고, 레그(20)에는 랙 기어가 형성되어, 피니언과 랙의 연동에 의해 레그(20)와 본체(10)의 상하 방향의 상대 운동이 이뤄질 수 있다.

본 실시예에서 레그(20)와 본체(10)의 "상하 방향의 상대 운동"은 레그(20)가 본체(10)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것과, 본체(10)가 레그(20)에 대해 상하 방향으로 이동하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

스퍼드캔(500)은 부유식 구조물을 해저에 고정시키기 위한 구성으로, 잭업 모드에서 해저로 일정 깊이 침투될 수 있다.

이러한 스퍼드캔(500)은 레그(20)의 하단부에 연결되며, 부유식 구조물의 제어에 따라 기 설정된 속도로 해저로 침투한다. 그리고 스퍼드캔(500)은 레그(20)의 안정적인 고정을 위해 레그(20)의 평면적보다 더 넓은 평면적을 갖도록 형성된다.

그리고 스퍼드캔(500) 및 레그(20)를 부유식 구조물의 본체(10)에 조립하는 경우에는, 본체(10)에 제공된 레그 지지부(30) 및 레그웰에 레그(20)를 본체(10)의 상측에서 하방으로 끼우고, 본체의 하측으로 내려온 레그(20)의 하단부에 스퍼드캔(500)을 장착하는 방법으로 조립된다. 물론, 레그웰의 하부는 스퍼드캔(500)을 수용할 크기이고 레그웰의 상부는 폭이 좁을 경우, 스퍼드캔(500)은 본체(10)의 하측에서 조립할 수 있다.

특히, 후술하는 드릴모듈을 통해 스퍼드캔(500)과 해저 사이의 마찰력을 감소시킴으로써, 스퍼드캔(500)을 해저에 침투시키는 경우 레그(20)를 해저에서 쉽게 고정할 수 있고, 스퍼드캔(500)이 해저에 단단하게 고정되어 있는 레그(20)를 들어올려야 하는 경우, 레그(20)를 해저에서 쉽게 분리할 수 있다.

상술한 구성을 보다 명확히 설명하기 위하여, 해당 도면을 참고하여 본 실시예에 따른 스퍼드캔의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 스퍼드캔(500)은, 레그의 하단에 설치되는 바디(510)와, 바디(510)에 인접한 압축 토양을 드릴링하기 위한 드릴모듈(520)을 포함할 수 있다.

바디(510)는 해저에 대한 레그(20)의 고정시 해저에 침투가 용이한 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 바디(510)의 하단부는 쐐기 형태로 이루어져, 레그의 하강시 해저에 단단히 박히거나 해저 내부로 침투될 수 있다.

본 실시예에서 바디(510)는 해당 상,하부가 콘 형태로 형성되고, 전체적으로 팔각의 원반 형태로 형성되지만, 이 바디(510)의 형태는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 바디(510)는 해당 상,하부가 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔 등의 다각뿔 형태로 구성되는 다면체로 구성되거나, 전체적으로 원형의 원반 형태로 구성될 수도 있을 것이다.

이러한 바디(510)는 내벽(511a) 및 외벽(511b)으로 구성된 이중벽으로 구성될 수 있다.

이 바디(510)의 내벽(511a)에는 후술하는 드릴모듈(520)의 액츄에이터(524)가 고정 설치되고, 외벽(511b)에는 드릴모듈(520)의 비트(521)가 삽입되는 관통홀(513)이 형성될 수 있다. 관통홀(513)에는 텀포러리 플레이트(514)가 삽입될 수 있는데, 이 텀포러리 플레이트(514)는 평상시 관통홀(513)을 폐쇄하고, 드릴모듈(520)의 비트(521) 가압시 관통홀(513)에서 분리되면서 관통홀(513)을 개방할 수 있다.

그리고 바디(510)의 내벽(511a)과 외벽(511b) 사이에는, 챔버(512)가 마련될 수 있다. 챔버(512)는 독립적인 밀폐 공간으로, 해당 상,하부가 격벽(511c)에 의해 구획된다. 이 챔버(512)는 워터가 수용 가능한 워터 챔버(512a)와, 드릴모듈(520)이 장착되는 드릴 챔버(512b)로 이루어질 수 있다.

드릴모듈(520)은 내벽(511a)과 외벽(511b) 사이에 마련된 드릴 챔버(512b)에 장착되며, 복수의 드릴모듈(520)이 바디(510)의 둘레부를 따라 이격 배치된다. 이 드릴모듈(520)은 비트(521), 드릴모터(522), 가이드편(523) 및 액츄에이터(524)로 구성될 수 있다.

여기서, 드릴모듈(520)의 액츄에이터(524)는 작동로드(525)를 통해 드릴모터(522)에 연결되고, 작동로드(525)의 입출 작동을 통해, 드릴모터(522)를 바디(510)의 관통홀(513)을 향해 전진시키거나, 관통홀(513)이 위치한 반대방향으로 후진시킬 수 있다.

가이드편(523)은 관통홀(513)을 향해 연장 형성되어 드릴모터(522)의 전,후진 이동을 가이드한다. 이 가이드편(523)은 드릴모터(522)의 양측부에 나란하게 배치되거나, 드릴모터(522)의 둘레 측부에 나란하게 배치될 수 있다.

드릴모터(522)는 드릴을 회전시키기 위한 회전력을 제공하며, 이 드릴모터(522)의 후단에는 액츄에이터(524)의 작동로드(525)가 연결된다. 즉, 액츄에이터(524)의 작동에 의해, 작동로드(525)가 액츄에이터(524)에서 인출되면, 드릴모터(522)는 작동로드(525)의 인장된 길이만큼 가이드편(523)을 따라 전진 이동할 수 있고, 작동로드(525)가 액츄에이터(524)로 인입되면, 드릴모터(522)는 작동로드(525)의 인입된 길이만큼 가이드편(523)을 따라 후진 이동할 수 있다.

비트(521)는 드릴모터(522)로부터 회전력을 전달받아 고속으로 회전가능한 구조로, 드릴모터(522)의 전진 이동에 의해 바디(510)의 관통홀(513)에 돌출가능하며, 드릴모터(522)의 후진 이동에 의해 바디(510)내로 이동될 수 있다.

상기의 구성을 갖는 드릴모듈(520)은, 비트(521)를 통해 바디(510) 주위에 강하게 압착되어 있는 압착토양을 드릴링하여 파쇄하고, 바디(510) 주위를 진동시켜 바디(510)에 묻어 있는 부착물을 분리할 수 있다. 이와 같이, 드릴모듈(520)은 해저와의 접촉부위에 대한 스퍼드캔(500)의 마찰력을 감소시킬 수 있으므로, 결국, 스퍼드캔(500)을 해저에 침투시키는 경우 레그를 해저에서 쉽게 고정할 수 있고, 스퍼드캔(500)을 해저에서 분리하는 경우 레그를 해저에서 쉽게 분리할 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다

부유식 구조물(1)이 해상 풍력 발전기를 설치하고자 하는 위치로 이동되면, 부유식 구조물(1)은 잭업 모드로 전환하여 레그(20)를 해저(B)에 안착시키고, 레그 지지부(30)의 구동장치를 작동시켜 본체(10)를 상방으로 이동시킨다.

이후, 부유식 구조물(1)은 작업이 완료되거나, 주변의 상황 변화에 의해 해당 지역을 벗어나는 경우, 본체(10)는 레그(20)를 따라 다시 해수면에 부유할 수 있는 수준까지 하강하며, 해저에서 스퍼드캔(500)을 분리하여 레그(20)를 들어올린다.

특히, 스퍼드캔(500)을 해저에 침투시키는 경우 또는 스퍼드캔(500)을 해저에서 추출하는 경우, 바디(510)의 둘레부에 설치된 드릴모듈(520)을 작동시키면, 해저와 스퍼드캔(500)의 접촉부위에 대한 스퍼드캔(500)의 마찰력을 감소시킴으로써, 레그를 해저에서 쉽게 고정하거나, 레그(20)를 해저로부터 쉽게 분리할 수 있다.

예컨대, 드릴모듈(520)의 액츄에이터(524)를 작동시키면, 액츄에이터(524)의 작동에 의해 작동로드(525)가 인출되는데, 이때, 드릴모터(522)는 작동로드(525)의 인출 작동에 의해 가이드편(523)을 따라 전진되면서, 비트(521)가 바디(510)의 관통홀(513)에서 돌출될 수 있고, 이 상태에서, 비트(521)는 드릴모터(522)로부터 회전력을 전달받아 고속으로 회전되므로, 바디(510)에 인접한 토양을 드릴링할 수 있다.

결국, 바디(510) 주위에 압착되어 있던 토양은, 드릴모듈(520)의 드릴 작동에 의해 파쇄될 수 있고, 바디(510)에 묻어 있는 부착물은, 드릴모듈(520)의 드릴 작동에 의해 발생된 진동에 의해 바디(510)에서 분리될 수 있다.

물론, 이러한 본 발명의 작동 과정은 일 예에 불과하며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있을 것이다.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 스퍼드캔(500)에서, 드릴모듈(520')은 비트(521')가 바디(510)에서 돌출되는 구조를 구현할 수 있다. 이때, 드릴모듈(520')을 제외한 나머지 구성인 바디(510)는, 상술한 제 1 실시예에서 설명한 바디(510)의 구성과 전체적으로 유사하므로, 이하에서는 제 1 실시예의 구성과 차이가 있는 드릴모듈(520')에 대해서만 설명하기로 한다.

예컨대, 드릴모듈(520')은 바디(510)의 내부에 장착되는 드릴모터(522')와, 드릴모터(522')에 마련되는 비트(521')만으로 구성된다. 따라서, 드릴모듈(520')은 제 1 실시예와 같은 비트(521')의 전,후진 이동 없이, 비트(521')의 단부가 상시 바디(510)의 관통홀(513)에서 돌출된 상태를 유지할 수 있다. 이때, 드릴모터(522')는 바디(510)의 내부, 보다 상세하게는 비트(521')의 단부가 외벽(511b)의 관통홀(513)에 돌출되도록 바디(510)의 내벽(511a)에 고정 설치된다.

이와 같이, 드릴모듈(520')의 비트(521')는 바디(510)의 외부에 돌출되어 드릴이 작업이 이루어지므로, 스퍼드캔(500)을 해저에 침투시키는 경우, 해저면에 대해 스퍼드캔(500)이 효과적으로 침투되도록 하고, 스퍼드캔(500)을 해저에서 추출하는 경우, 바디(510) 주위에 압착되어 있던 토양은 드릴 작동에 의해 손쉽게 파쇄할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 부유식 구조물의 스퍼드캔을 도시한 측면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 스퍼드캔(500)은, 레그의 하단에 설치되는 바디(510)와, 바디(510)에 인접한 토양을 드릴링하기 위한 드릴모듈(520)과, 바디(510)의 둘레부에 워터 분사를 위한 워터젯팅수단(540)을 포함할 수 있다. 여기서, 워터젯팅수단(540)을 제외한 나머지 구성은, 상술한 제 1 실시예에서 설명한 바디(510) 및 드릴모듈(520)의 구성과 전체적으로 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

워터젯팅수단(540)은 바디(510)의 둘레부에 워터를 공급하여 바디(510)의 둘레부에 바디(510) 주위에 묻어 있는 압착 토양과 부착물이 쉽게 분리될 수 있도록 한다. 이를 위한 워터젯팅수단(540)은 워터젯팅부(541) 및 워터공급부(542)를 포함할 수 있다.

이 워터젯팅부(541)는 바디(510)의 둘레부에서 워터를 분사하기 위한 구성으로, 둘레부에 묻어 있는 부착물에 일정 압력으로 워터를 제공하여, 둘레부에 대한 압착 토양 및 부착물의 부착력을 약화시킴으로써, 드릴모듈(520)을 통한 드릴링 작업시 압착 토양 및 부착물이 스퍼드캔(500)으로부터 쉽게 떨어질 수 있도록 한다.

본 실시예에서 워터젯팅부(541)는 바디(510)의 둘레부에 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 분사노즐로 이루어질 수 있다. 물론, 워터젯팅부(541)는 둘레부의 상단측에 복수의 분사노즐을 배치함으로써, 워터가 바디(510)의 둘레부에서 샤워 형태로 압착 토양 및 부착물에 분사될 수도 있을 것이다.

워터공급부(542)는 워터젯팅부(541)에 워터를 제공하는 하기 위한 공급수단으로, 외부에서 워터의 공급이 이루어지는 공급파이프를 포함할 수 있다. 공급파이프를 통해 바디(510)의 내부로 유입된 워터는 바디(510) 내부에 마련된 워터라인을 통해 워터젯팅부(541)로 이동될 수 있다.

상술한 바와 같이, 해저와 스퍼드캔의 접촉부위에 대한 스퍼드캔의 마찰력을 감소시키므로, 스퍼드캔을 해저에 침투시키는 경우 레그를 해저에서 쉽게 고정할 수 있고, 스퍼드캔을 해저에서 분리하는 경우 레그를 해저에서 쉽게 분리할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.

상기에서 본 발명을 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1 :부유식 구조물 2 :피적재물
10 :본체 20 :레그
30 :레그 지지부 40 :크레인
500 :스퍼드캔 510 :바디
511a :내벽 511b :외벽
512 :챔버 512a :워터 챔버
512b :드릴 챔버 513 :관통홀
520, 520':드릴모듈 521, 521' :비트
522, 522' :드릴모터 523 :가이드편
524 :액츄에이터 525 :작동로드
540 :워터젯팅수단 541 :워터젯팅부
542 :워터공급부

Claims (8)

1. 잭업 모드를 갖는 부유식 구조물을 해저에 고정하기 위해 물에 부유하는 본체의 레그 하단에 설치되는 부유식 구조물의 스퍼드캔에 있어서,
   상기 레그의 하단에 장착되는 바디; 및
   상기 바디에 인접한 토양을 드릴링하기 위한 드릴모듈을 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 바디는 상기 드릴모듈이 장착되는 내벽; 및
   상기 내벽 사이에 복수의 챔버가 형성되도록 상기 내벽을 감싸는 외벽을 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 외벽에는 관통홀이 형성되고,
   상기 관통홀에는 상기 드릴모듈의 가압시 외부로 분리되는 템포러리 플레이트가 장착되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 챔버는
   상기 바디에서의 워터 젯팅을 위해 워터가 수용되는 워터 챔버; 및
   상기 드릴모듈이 장착되는 드릴 챔버를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 드릴모듈은
   비트;
   상기 비트에 회전력을 제공하는 드릴모터;
   상기 비트가 상기 바디에서 입,출하도록 상기 드릴모터의 이동을 안내하는 가이드편; 및
   작동로드를 매개로 상기 드릴모터에 연결되어 상기 드릴모터를 상기 가이드편을 따라 이동시키는 액츄에이터를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 드릴모듈은
   선단이 상기 바디의 외부로 돌출되는 비트; 및
   상기 바디의 내부에 장착되고 상기 비트에 회전력을 제공하는 드릴모터를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 바디에는 워터 분사를 위한 워터젯팅수단이 마련되는 부유식 구조물의 스퍼드캔.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 워터젯팅수단은
   상기 바디의 외면에 설치되는 복수의 분사노즐로 이루어지는 워터젯팅부; 및
   상기 워터젯팅부에 워터를 제공하는 워터공급부를 포함하는 부유식 구조물의 스퍼드캔.

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